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（一）工程等級及防洪標準

參照 《水利水電工程等級劃分及洪水標準》分別確定出農田水利工程中水工建筑物、蓄水工程、引水建筑、泵站工程、排洪渠和灌溉渠道及渠系出版物的工程級別、建設規模、使用年限以及有防洪任務的建筑物的防洪標準。農田水利工程建設規模都不太大，建筑物一般為4等或5等以下建筑物。

 

 

（二）攔河壩設計

蓄水樞紐是以擋水建筑物—攔河壩為主體的水利樞紐。攔河壩的作用是攔截河道水流以積蓄來水，抬高上游水位以形成具有一定庫容的水庫。

壩是蓄水樞紐中的主要建筑物，根據不同的建筑材料將壩分為土石壩，漿砌石壩，混凝土壩。常見的壩型有土石壩，重力壩和拱壩。

農田水利工程中攔河壩多采用土石壩，砌石壩和混凝土壩。

土石壩設計

土石壩是指由土、石料等當地材料填筑而成的壩，是歷史最悠久的一種壩型，是世界壩工建設中應用最為廣泛和發展最快的一種壩型。

土石壩按壩高可分為：低壩、中壩和高壩。

土石壩按施工方法可分為：碾壓式土石壩，充填式土石壩。其中以碾壓式土石壩應用最為廣泛。

土石壩設計應包括以下內容：

（1）壩軸線選擇及平面布置。

（2）壩基處理和岸坡連接

應做好土石壩壩基處理以及土石壩同岸坡的連接設計，使土石壩蓄水后不致于產生超過允許值的滲流量，既不會引起管涌、流土、沖刷等滲透破壞，也不會因壩基不均勻沉降導致壩體開裂、傾斜，以確保土石壩安全運行。在農田水利工程中常見到的地質有：巖石地基、土基、砂礫石地基、濕陷性黃土等地基。不同類型地基應采用不同的地基處理方式和岸坡的連接方式。

 

（3）土石壩壩型選擇： 土石壩按土料組合和防滲體的位置不同，可分為均質土壩、心墻土壩、斜墻土壩和土石混合壩，主要是看當地的筑壩材料。

（4）土石壩斷面尺寸擬定：主要尺寸有①壩頂寬度（壩高 小于10m時，可選2m寬）②土壩壩坡③壩高由防洪標準確定。

（5）排水體設計：有棱體排水和貼坡排水兩種形式。

（6）土壩護坡設計：① 上游面可采用干砌石或漿砌石護坡②下游護坡可采用干砌石、漿砌石或草皮護坡。

（7）土壩的滲流計算：①確定壩體浸潤線、壩體及壩基等勢線或流網圖，供壩休穩定計算或選定排水作用 ②確定壩體或壩基滲流量，用以估算水庫滲流量③確定壩坡及壩基和岸坡連接的滲透比降，以判斷其滲透穩定性。

（8）土壩的穩定計算：初步擬定了土壩的斷面尺寸并進行了滲透計算后，還應進行土壩的穩定計算，以便決定土壩的邊坡，或驗算已選邊坡的穩定性。

（9）土壩的溢洪道設計：按防洪標準設計(30年一遇設計，100年一遇校核

2. 漿砌石壩設計

⑴ 漿砌石壩類型
漿砌石壩按壩頂是否溢流，可分為溢流壩和非溢流壩兩種，前者又稱滾水壩，后者又稱穩擋水壩。在一個工程中，常根據需要將一部分壩體設計成溢流壩，以宣泄洪水，而將另一部分壩體設計成非溢壩，用以擋水。一般溢流壩布置在河床中間，而將非溢流壩布置在靠岸邊的兩側。其最大的特點是：就地取材。

⑵ 漿砌石非溢流壩斷面尺寸的確定
①壩頂高程（滿足防洪和庫容要求） ②壩頂寬度
③上下游壩坡：④壩底寬度

⑶ 溢流壩斷面擬定與下游消能
①剖面形狀 （一般按實用堰設計）
②溢流壩壩頂高程確定
③下游防沖消能

⑷ 漿砌石壩防滲
① 水泥砂漿仔細勾縫 ； ②在壩上游做混凝土防滲面，抹面應分縫，縫內應設柔性止水帶 ； ③粘土斜墻防滲（土辦法）

⑸ 壩基處理和同岸坡的連接
土基和巖基則采用不同的處理方法。

3.混凝土壩的設計

混凝土壩的設計包括以下主要內容

（1）剖面設計：可參照已建類似工程，擬定剖面尺寸。

（2）穩定分析：驗算壩體沿地基面或地基中軟弱結構面抗滑穩定的安全度。

（3）應力分析：使應力條件滿足設計要求，保證壩體和壩基有足夠的強度。

（4）構造設計：根據施工和運用要求確定壩體的細部構造，如廊道系統、排水系統、壩體分縫等。

（5）地基處理：根據地質條件和受力情況，進行地基的防滲、排水、斷層軟弱帶的處理等。

（6）溢流重力壩和泄水孔的孔口設計：包括堰頂高程、孔口尺寸、體形及消能、防護設計等。

（7）監測設計：包括壩體內部和外部的觀測設計，制定大壩的運行、維護和監測條例。

(三）蓄水池設計

1. 蓄水池的結構形式
按其構造特點分為開敞型和封閉型兩類。按其在地層中的建設位置分為平地式、半埋式和地上式三種。

2. 蓄水池容積的確定
水池的大小和布置數量要考慮水源情況、控制面積大小和投資情況而定。

3. 蓄水池選址
①地質條件好，無斷層、滑坡等不良地質情況；② 運輸條件較便于運送建筑材料； ③選擇在供水受益區集中的制高點，使供水管道的距離較短；④不占耕地；⑤為降低工程造價， 蓄水池的幾何形狀優先選用圓形，依次為正方形、矩形，根據選址處的地質特點，選擇開挖工程量小，最節省工程投資的形狀。

4. 蓄水池建筑材料
漿砌石、素砼、鋼筋砼，采用漿砌石時要作好防滲處理。

5. 做好蓄水池的基礎處理：
蓄水池的基礎處理非常重要，尤其是濕陷性黃土地區，如有輕微滲漏，將危及工程安全，基礎處理不徹底， 蓄水池將發生開裂和傾覆等現象。

6. 砼水池分縫：
對于容積較大的砼水池，可設沉陷縫、溫度縫，分縫處應設柔性止水和填充材料。

7. 其它設計
①內置爬梯 ②池底排污管 ③開敞式水池的護欄。

（四）塘壩工程設計

塘壩分類：
塘壩一般根據蓄水容量大小可分為小塘、大塘。小塘的蓄水容量在1萬m3以下；大塘為蓄水容量在 1～10萬m3之間的塘壩。
2. 塘壩的塘址的選擇
①地形條件好；②地質條件好；③水源條件好；④靠近灌區；⑤施工、交通及管理方便；⑥行政區劃單一，歸屬權界定清楚；⑦有人畜用水要求的盡量靠近村莊，或選擇位置較高處能自壓給水。

3. 塘壩供水量的估算

（1）塘壩供水量的估算
①復蓄次數法；②抗旱天數法；③塘堰徑流法
（2）塘壩有效容量的確定
（3）塘壩實際蓄水量的計算
（4）塘壩灌溉面積的計算

4. 塘壩壩體設計

塘埂形式與斷面設計要根據塘埂高度、筑埂材料、塘址的地形和地基條件以及當地的水文、氣象、施工、勞動力等因素，因地制宜，進行綜合分析。

（1）土質塘埂的形式
①均勻土質塘埂；②粘土心墻塘??；③粘土斜墻塘埂。

（2）土質塘埂橫斷面
土質塘埂橫斷面隨塘埂高度而變化，并受填土土質及密實度的影響。

（3）放、泄水建筑物的設計
①放水涵洞；②溢洪道。

（五）提灌站設計

提灌站分區方式：

①一站一區式，全灌區由一個泵站集中控制，泵站將水全部抽送到灌區的最高控制點，再由一條或多條輸水管道分配將水分配到全部灌溉面積上；②一站二區式，當灌溉區的面積高差較大，分布在不同的位置時，可在灌區內建一座泵站，安裝兩臺以上不同揚程的水泵，分別向不同高程的出水池供水，分別灌溉不同高程的農田。其優點是避免高水低灌，節約運行成本。

2. 站址選擇

⑴ 水源條件：水量豐富、水位穩定、水質良好的河流、塘壩或水庫上。

⑵ 地形：泵站應選在地形開闊，岸坡適宜的地方。

⑶ 地質：泵站的主要建筑物應建在基礎堅固、抗滲性能良好的天然地基上，對于不良地基應慎重研究確定基礎類型，采取相應的基礎加固措施。（如淤泥、流沙、濕陷性黃土、膨脹土）。

⑷ 交通方便。

⑸ 泵站應盡可能靠近電源。

3. 泵站建筑物布置
泵站建筑物包括：①泵房 ；②進水建筑物（進水閘、引渠、前池和進水池等）；③出水建筑物（出水管道、出水池或壓力管道）；④專用變電站；⑤管護用房；⑥對外交通。

4. 泵站設計參數 （Q，H）的確定
泵站設計流量（Q）和設計揚程（H）是水泵選型的基本依據，避免小馬拉大車和大馬拉小車現象。

⑴ 設計流量：Q設＝∑mA/3600Tt (m3／s)

⑵ 特征揚程

①設計揚程：是進水池水位與灌到農田最高點的高差，再加上相應的管路水頭損失。設計揚程為選擇泵型的主要依據。

②最低揚程：它是進水池水位和灌溉農最低點的高差，再加上管路的水頭損失。最低揚程時水泵工況點應在水泵的高效區范圍內運行，這樣運行經濟，且避免發生水泵汽蝕現象。

5. 泵站進出水口建筑設計

包括：①引渠；②前池；③進水池；④出水池（或壓力管道）；⑤出水管道設計 管道管徑初選 D＝13Q1/2 。

6. 泵房設計
包括：①泵房結構形式選擇；②泵房各部分尺寸確定（長寬及設備）；③泵房結構設計

7. 泵站電力工程設計
包括：①線路（低壓380/220，高壓10kv）電桿； ②電氣（變壓器，泵站開關，熔斷器，斷路器，避雷針）

（六）機井及井泵房設計

應由水利或水文地質部門依據《機井技術規范》 SL256—2000：結合當地水文地質勘探資料對井深、單井出水量等進行機井工程規劃設計。
1. 單井出水量
1） 理論計算（D upuit ）勘察規劃階段
2） 抽水實驗設計管理階段

2. 單井控制面積
f=QtT/m，以50—100畝為宜。

3. 機井結構設計
1）井管材料：鋼管 鑄鐵管 塑料管 混凝土管
2）井管直徑：井孔直徑：定型產品

3) 機井結構：井壁管 濾水管 沉淀管
4.水泵選型
機井的單井出水量和動水位應由抽水實驗資料確定或水文地質勘探資料確定，依據上述資料確定設計流量和設計揚程，使水泵工況點在水泵的高效區運
5.填料和井管外圍封閉
不良含水層一般應用粘土球封閉
6.井房設計
大小一間，房頂可設檢修孔

7.井蓋：
開敞式的機井應配備井蓋或井臺

（七）管網工程設計

1. 管材選擇：⑴塑料管 （PVC管、PE管）⑵鋼管（水源點至調蓄水池的引水管或壓力大的地方局部）⑶砼管

⑷“小白龍”（田間出水口到間溝畦）

2. 管道輔助件：⑴鎮墩、⑵支墩、⑶排氣閥、⑷泄水閥；

3. 管件：⑴連接件、三四通；⑵控制件、閘門；

4. 管網布置形式：⑴樹狀網；⑵環狀網；

5. 管道鋪設：管道埋深為80cm，長度也要準確；

6. 管徑選擇：初選 D＝13Q1/2

（八）灌溉渠道和排洪渠設計

1. 灌溉渠道設計

⑴ 設計流量：Q凈＝Aq凈 Q設 ＝Q毛 ＝Q損 +q凈
設計流量是確定渠道斷面和渠系建筑尺寸的主要依據。其大小與灌溉面積、作物組成（灌溉制度以及渠道的工作制度）等因素有關。

⑵ 渠道縱橫斷面設計： Q=AC（Ri）1/2：主要確定底寬、邊坡、比降等水力要素，采用梯形斷面。

⑶ 渠道建筑物設計：①引水建筑物：攔河壩、沖沙閘、進水閘；②配水建筑物：分水閘、節制閘；③交叉建筑物：隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁；④銜接建筑物：跌水、陡坡； ⑤泄水建筑物：泄水閘、退水閘。

⑷ 渠道襯砌：砼或漿砌石

2.排洪渠

⑴ 排洪渠防洪標準：渠10年一遇 ； 建筑物20年一遇。

⑵ 主干排洪渠： 規格為寬60—80cm×高50—80 cm的排水溝渠，斷面為矩形和梯形，襯砌材料為砼或漿砌石。
⑶ 工型支渠：規格為寬40—60cm×高30—50 cm的排水溝渠,斷面為矩形和梯形襯砌材料為砼或漿砌石。

⑷ Ⅱ型支渠：規格為寬30—50cm×高30—50 cm的排水溝渠,斷面為矩形和梯形，襯砌材料為砼或漿砌石。

⑸ 排洪渠斷面尺寸確定：排洪渠斷面的大小主要是由排洪渠擔當的排水任務大小而定（排洪設計流量），進行舊改造后，由于水力條件的改善，斷面會比原來小一些，少占耕地。

(九)農村飲水安全工程

1.供水規模和用水量確定
居民生活用水量、大小牲畜用水量、最高日用水量

2.取水構筑物設計
1)取水構筑物的型式和位置
2)管井結構設計（井深、井徑和單井出水量）

3.輸配水管網設計
最大設計流量計算、管材和管徑確定、水力計算

4.供水站設計
1)設計參數
2)壓力罐選型設計（最低/最高工作壓力、壓力罐調節容積、壓力罐總容積）
3)水泵選型設計（設計揚程、設計流量）

5.消毒設施設計（自動加氯機選型）

6.管理房設計（面積、結構、管理區）

7.電力配套 （低壓線路、配電盤）

土石 泵站 塘壩

標題：農田水利規劃設計，這些單體工程不能忘！，版權歸原作者所有。
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